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报告:国内外新能源汽车动力电池发展及供求现状

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时间:1900/1/1 0:00:00

新能源汽车动力电池系统的开发涉及材料、化学、机械、热力学、传热、流体力学、电学、系统与控制等多个学科,其关键技术包括电池匹配技术、热管理技术、电能管理技术和安全管理技术。汽车动力电池系统技术已成为电动汽车普及的瓶颈,需要从材料开发、电池设计、制造、系统集成、商业模式等多个方面进行探索和突破。

1.新能源汽车动力电池的分类

新能源汽车动力电池可分为两类:蓄电池和燃料电池。蓄电池用于纯电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车。燃料电池是专门用于燃料电池汽车(FCV)的。

1.1蓄电池

电池是纯电动汽车驱动系统的唯一动力源,主要包括镍镉、镍氢和锂离子电池。目前,锂离子电池正处于高速发展阶段,用于日产聆风、丰田普锐斯插电式、特斯拉Model S、通用伏特、福特福克斯电动汽车和宝马i3等新能源汽车。此外,锂资源丰富,价格也不贵。可以说,锂离子电池是目前蓄电池中最有前途的动力电池。四种类型电池的性能比较如图1所示。

1.2燃料电池

燃料电池是一种通过电极反应将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置。燃料电池不需要充电,具有比能量高、使用寿命长、维护工作量小、大功率连续供电等优点。此外,燃料电池汽车可以达到与燃料汽车相同的续航里程。

根据电解质的不同,燃料电池可分为五类:碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。目前,质子交换膜燃料电池广泛应用于燃料电池汽车,这将是未来新能源汽车动力电池领域极具竞争力的电池类型。

2.新能源动力电池行业技术概述

由于不同类型的新能源汽车对车用动力电池的使用有很大差异,因此其性能要求也有很大差异。HEV以汽油发动机为动力源,强调加速性能和爬坡能力,因此更注重电池的比功率(高达800-1200W/kg);

PHEV和EV完全由电池供电,它们强调充电后的驾驶能力,因此更关注电池的比能(要求达到100-160Wh/kg)(见表1)。

由于不同类型的动力电池在性能、材料和成本上存在明显差异,因此有着不同的应用前景。目前技术最成熟的是镍氢动力电池,但商业化最成功的是锂离子电池,燃料电池被广泛视为长期目标。

目前,增长最快的动力电池类别是锂电池。自2012年以来,锂电池行业保持了快速增长,并加快了对传统电池的替代。业内预计,锂电池的增长率仍能保持近25%的年均增长率,成本将继续下降。

近年来,燃料电池技术也取得了很大的进步。丰田和现代的燃料电池汽车也即将上市。在中国,上汽集团的燃料电池汽车处于领先地位。该车型在2010年上海世博会期间被用作贵宾接待车。2011年,在德国柏林举行的第11届bibendum挑战赛中,上汽集团在燃料电池汽车团体拉力赛总分中排名第三,仅次于丰田和奥迪。

目前,国内外燃料电池的技术现状如表2所示。

截至2014年12月,各大车企的燃料电池汽车仍处于实验验证状态,丰田FCV只有一款燃料电池产品宣布量产。以下将对市场上发展迅速的锂动力电池的产业化现状进行分析。

2.1新能源汽车动力电池主流:锂离子电池

在现有的新能源汽车动力电池中,锂离子电池的生产成本相对较低,充电非常方便,与其他便携式能源相比具有更高的成本优势。因此,这种电池已成为目前最受欢迎的电源(见表3)。

2.2锂离子动力电池行业现状

目前,锂离子电池的主要生产国是日本、韩国和中国。其中,日本和韩国占据了全球动力电池市场的近70%,主要是因为它们的专业分工明确,行政壁垒较少,而且汽车制造商和系统集成商的系统集成能力远高于中国的纯电动汽车制造商。

近年来,我国新能源汽车中锂离子电池的使用比例不断提高,锂电池的市场空间广阔。根据新能源汽车的发展规划路线,2015年纯电动汽车国内销量达到50万辆,混合动力占所有汽车销量的30%;

2020年,纯电动汽车保有量将超过500万辆,以混合动力为代表的节能汽车将达到所有汽车销量的75%。

2.3锂离子动力电池技术发展趋势

锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜组成(见表4)。

目前,正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、钴酸镍锂、镍锰钴三元材料、尖晶石锰酸锂、橄榄石磷酸亚铁锂等,锂离子动力电池的开发主要有三条路线:改性锰酸锂、三元材料和磷酸亚铁锂。目前,钴酸锂仍然是小型锂电池领域的主要正极材料,主要用于传统的3C(计算机、通信和消费电子)领域。三元材料和锰酸锂主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车,其作为动力电池的技术在日本和韩国已经成熟。磷酸亚铁锂主要用于国内动力电池领域,也用于基站和数据中心的储能、家用储能、光伏储能等领域。

锂电池产品技术的发展将呈现以下趋势。

(1) 锂钴氧化物将逐渐被三元材料所取代。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优势,具有价格优势。尽管特斯拉的第一款车型Roadster推出时使用了18650钴酸锂电池,但其第二款生产车型model s使用了松下定制的三元材料电池,即镍钴铝三元正极材料电池。在特斯拉前后两款车型的对比中,钴酸锂电池的高成本非常明显。Model S使用了8000多节电池,比Roadster高出1000多节,但成本下降了30%。目前,用于高性能动力锂电池的NCM三元材料在国外已经得到广泛应用,但在中国企业还没有大规模生产的产品。

(2) 锰酸锂的比例将会增加。与钴酸锂正极材料相比,锰酸锂具有原料丰富、价格低廉、无等优点。层状锰酸锂LiMnO的缺点? 作为锂离子电池的正极材料,尽管其容量很高,但在高温下不稳定,在充放电过程中容易转变为尖晶石结构,导致容量快速衰减。锰酸锂材料的应用集中在消费电池市场,动力电池主要是电动自行车电池。

(3) 磷酸亚铁锂还有很大的技术改进空间。磷酸亚铁锂正极材料的低温性能和倍率放电可以达到钴酸锂的水平,也是目前很有前途的动力电池材料。然而,由于技术瓶颈,磷酸铁锂电池的一致性和单位能量密度较低。国内磷酸亚铁锂储能系统较为成熟,但我国磷酸亚铁锂材料产业化发展水平仍低于发达国家。

在动力电池正极材料产业领域,中国、日本、韩国和美国的动力电池企业采用不同的材料体系;

中国企业主要来自磷酸亚铁锂,而日本和韩国企业主要来自锰酸锂和三元材料。据预测,2015年三元材料在正极材料中的比例将上升至35%,锰酸锂的比例将升至30%,钴酸锂的比重将降至25%。

2.4国外新能源汽车车载锂电池制造商及其产品供需状况

自2012年以来,各大车企纷纷上市PHEV和HEV。在PHEV方面,继2012年1月丰田销售“普锐斯PHEV”之后,从2012年秋季到2013年初,本田推出了新款雅阁的PHEV车型,福特推出了C-MAX Energi和Fusion Energi,沃尔沃推出了V60 PHEV。在HEV方面,德国制造商开始逐步全面推出产品。2012年,宝马上市了ActiveHybrid5和ActiveHybrid3,戴姆勒上市了E400 Hybrid,E300 B1ueTEC Hybrid大众上市了“捷达混合动力”。

与此同时,汽车锂离子充电电池市场也已初具规模,引领市场发展的是电动汽车用锂电池。这是因为,以日产聆风为首,三菱汽车i-MiEV、丰田iQ、特斯拉Model S和宝马i3等搭载锂电池的电动汽车相继上市。

随着电动汽车的全面推出,各家汽车制造商使用的电池制造商阵容也变得丰富而清晰(图2)。在汽车锂离子充电电池领域,除了韩国LG化学、三星和日立等独立制造商外,还有与AESC、日本锂能、Primearth EV Energy(PEVE)和Blue Energy等汽车制造商联合成立的汽车电池公司,这些公司已经向多家汽车制造商供货。例如,自2012年以来,松下分别为福特的Fusion Hybrid和Fusion Energi提供了5Ah和20.5Ah的锂离子可充电电池;

此外,松下还为特斯拉汽车公司的电动汽车“Model S”和“Model X”供应镍钴铝酸锂18650单锂电池。

日本电池制造商东芝公司使用钛酸锂作为车用锂离子可充电电池的负极材料,具有安全性高、使用寿命长和优异的低温特性。缺点是电池的平均电压仅为约2。5V,比之前的锂离子可充电电池低1V以上。因此,配备200-400V高压电池组的电动汽车需要大量的串联电池,这被电池行业认为是“难以采用的”。但事实上,三菱i-MiEV和MINICAB MiEV的一些车型已经使用了该单元,本田的Fit EV也被采用,因为即使在大范围的变化中使用,电池的SOC也很少恶化,其高低温特性和高电池极限值的特性也适合电动汽车使用。

在日本独立制造商中,日立汽车能源不仅供应通用HEV“君越”和“君威”,还供应日产新一代HEV。

至于美国制造商,A123Systems(被万向集团收购后更名为B456 Systems)的锂离子可充电电池用于宝马的ActiveHybrid 5和ActiveHybrid3、美国菲斯克汽车的PHEV“Karma”和新型电动汽车“Spark EV”。A123系统的锂离子可充电电池的特点是采用磷酸亚铁锂(LFP)作为正极材料,为宝马提供圆柱形单元,为菲斯克和通用汽车提供层压单元。

随着锂电池产品的开发和应用,各家公司对电池组设计的思路逐渐不同。丰田、日产和本田等日本制造商倾向于使用风冷电池组,并试图简化结构以降低成本,而欧美制造商则倾向于使用水冷电池组,将机组的充电状态和温度控制在特定的小范围内。其中,德国制造商展示了对机组容量和外部尺寸进行标准化的想法,从而实现所有型号的通用性。然而,丰田仍然坚持认为,不同车辆的设备空间是不同的,很难通过从各个单元中选择最合适的产品设备来标准化单元。

3.中国动力电池发展需要克服的问题

目前,我国车用动力电池技术路线与美国磷酸亚铁锂路线相同,但锂电池技术整体水平仍落后于美国和日本。例如,日本电池的平均能量密度比中国高30%-40%,充电次数可以达到中国的数倍。中国锂离子电池产业的发展还需要克服以下几个问题。

(1) 知识产权。磷酸亚铁锂的阴极材料专利由德克萨斯大学Goodenough团队于1996年获得。加拿大的H-Q和Phostech已经获得了他们的独家专利和商业许可。目前,碳涂层、金属氧化物涂层和纳米化等改性和制备技术已相继开发出来,以提高磷酸铁锂粉末的导电性,并获得更多专利。因此,专利问题是国内磷酸亚铁锂生产企业不可避免的问题。

(2) 制造一致性。电动汽车中使用的锂电池都是串联或并联的。如果一致性问题得不到有效解决,生产的锂电池就无法大规模应用于电动汽车。

(3) 分组后的安全和生命。大容量高功率充放电的锂离子电池组在恶劣的使用条件下更容易导致电池的某一部分发生偏差,从而引发安全问题。磷酸铁锂电池的使用寿命可以超过2000倍,但数百个单体电池串并联后,整个电池组的使用寿命可能只有500倍。因此,必须使用电池管理系统(BMS)来合理有效地管理和控制电池组。

(4) 高能量和高功率之间的兼容性。锂离子动力电池虽然能量密度高,可以使电动汽车长时间匀速行驶,但存在功率不足的问题……

以及缓慢的启动加速。在电化学系统中,只有超级电容器才能获得非常高的充放电速率(1000 C),但其能量密度仅为锂电池的1/20。没有超级电容器,就没有理想的大容量、大功率动力电池。

(5) 原材料筛选。目前,不可能进口所有用于锂电池生产的原材料,主要来自中国。新能源汽车动力电池系统的开发涉及材料、化学、机械、热力学、传热、流体力学、电学、系统与控制等多个学科,其关键技术包括电池匹配技术、热管理技术、电能管理技术和安全管理技术。汽车动力电池系统技术已成为电动汽车普及的瓶颈,需要从材料开发、电池设计、制造、系统集成、商业模式等多个方面进行探索和突破。

1.新能源汽车动力电池的分类

新能源汽车动力电池可分为两类:蓄电池和燃料电池。蓄电池用于纯电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车。燃料电池是专门用于燃料电池汽车(FCV)的。

1.1蓄电池

电池是纯电动汽车驱动系统的唯一动力源,主要包括镍镉、镍氢和锂离子电池。目前,锂离子电池正处于高速发展阶段,用于日产聆风、丰田普锐斯插电式、特斯拉Model S、通用伏特、福特福克斯电动汽车和宝马i3等新能源汽车。此外,锂资源丰富,价格也不贵。可以说,锂离子电池是目前蓄电池中最有前途的动力电池。四种类型电池的性能比较如图1所示。

1.2燃料电池

燃料电池是一种通过电极反应将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置。燃料电池不需要充电,具有比能量高、使用寿命长、维护工作量小、大功率连续供电等优点。此外,燃料电池汽车可以达到与燃料汽车相同的续航里程。

根据电解质的不同,燃料电池可分为五类:碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。目前,质子交换膜燃料电池广泛应用于燃料电池汽车,这将是未来新能源汽车动力电池领域极具竞争力的电池类型。

2.新能源动力电池行业技术概述

由于不同类型的新能源汽车对车用动力电池的使用有很大差异,因此其性能要求也有很大差异。HEV以汽油发动机为动力源,强调加速性能和爬坡能力,因此更注重电池的比功率(高达800-1200W/kg);

PHEV和EV完全由电池供电,它们强调充电后的驾驶能力,因此更关注电池的比能(要求达到100-160Wh/kg)(见表1)。

由于不同类型的动力电池在性能、材料和成本上存在明显差异,因此有着不同的应用前景。目前技术最成熟的是镍氢动力电池,但商业化最成功的是锂离子电池,燃料电池被广泛视为长期目标。

目前,增长最快的动力电池类别是锂电池。自2012年以来,锂电池行业保持了快速增长,并加快了对传统电池的替代。业内预计,锂电池的增长率仍能保持近25%的年均增长率,成本将继续下降。

近年来,燃料电池技术也取得了很大的进步。丰田和现代的燃料电池汽车也即将上市。在中国,上汽集团的燃料电池汽车处于领先地位。该车型在2010年上海世博会期间被用作贵宾接待车。2011年,在德国柏林举行的第11届bibendum挑战赛中,上汽集团在燃料电池汽车团体拉力赛总分中排名第三,仅次于丰田和奥迪。

目前,国内外燃料电池的技术现状如表2所示。

截至2014年12月,各大车企的燃料电池汽车仍处于实验验证状态,丰田FCV只有一款燃料电池产品宣布量产。以下将对市场上发展迅速的锂动力电池的产业化现状进行分析。

2.1新能源汽车动力电池主流:锂离子电池

在现有的新能源汽车动力电池中,锂离子电池的生产成本相对较低,充电非常方便,与其他便携式能源相比具有更高的成本优势。因此,这种电池已成为目前最受欢迎的电源(见表3)。

2.2锂离子动力电池行业现状

目前,锂离子电池的主要生产国是日本、韩国和中国。其中,日本和韩国占据了全球动力电池市场的近70%,主要是因为它们的专业分工明确,行政壁垒较少,而且汽车制造商和系统集成商的系统集成能力远高于中国的纯电动汽车制造商。

近年来,我国新能源汽车中锂离子电池的使用比例不断提高,锂电池的市场空间广阔。根据新能源汽车的发展规划路线,2015年纯电动汽车国内销量达到50万辆,混合动力占所有汽车销量的30%;

2020年,纯电动汽车保有量将超过500万辆,以混合动力为代表的节能汽车将达到所有汽车销量的75%。

2.3锂离子动力电池技术发展趋势

锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜组成(见表4)。

目前,正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、钴酸镍锂、镍锰钴三元材料、尖晶石锰酸锂、橄榄石磷酸亚铁锂等,锂离子动力电池的开发主要有三条路线:改性锰酸锂、三元材料和磷酸亚铁锂。目前,钴酸锂仍然是小型锂电池领域的主要正极材料,主要用于传统的3C(计算机、通信和消费电子)领域。三元材料和锰酸锂主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车,其作为动力电池的技术在日本和韩国已经成熟。磷酸亚铁锂主要用于国内动力电池领域,也用于基站和数据中心的储能、家用储能、光伏储能等领域。

锂电池产品技术的发展将呈现以下趋势。

(1) 锂钴氧化物将逐渐被三元材料所取代。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优势,具有价格优势。尽管特斯拉的第一款车型Roadster推出时使用了18650钴酸锂电池,但其第二款生产车型model s使用了松下定制的三元材料电池,即镍钴铝三元正极材料电池。在特斯拉前后两款车型的对比中,钴酸锂电池的高成本非常明显。Model S使用了8000多节电池,比Roadster高出1000多节,但成本下降了30%。目前,用于高性能动力锂电池的NCM三元材料在国外已经得到广泛应用,但在中国企业还没有大规模生产的产品。

(2) 锰酸锂的比例将会增加。与钴酸锂正极材料相比,锰酸锂具有原料丰富、价格低廉、无等优点。层状锰酸锂LiMnO的缺点? 作为锂离子电池的正极材料,尽管其容量很高,但在高温下不稳定,在充放电过程中容易转变为尖晶石结构,导致容量快速衰减。锰酸锂材料的应用集中在消费电池市场,动力电池主要是电动自行车电池。

(3) 磷酸亚铁锂还有很大的技术改进空间。磷酸亚铁锂正极材料的低温性能和倍率放电可以达到钴酸锂的水平,也是目前很有前途的动力电池材料。然而,由于技术瓶颈,磷酸铁锂电池的一致性和单位能量密度较低。国内磷酸亚铁锂储能系统较为成熟,但我国磷酸亚铁锂材料产业化发展水平仍低于发达国家。

在动力电池正极材料产业领域,中国、日本、韩国和美国的动力电池企业采用不同的材料体系;

中国企业主要来自磷酸亚铁锂,而日本和韩国企业主要来自锰酸锂和三元材料。据预测,2015年三元材料在正极材料中的比例将上升至35%,锰酸锂的比例将升至30%,钴酸锂的比重将降至25%。

2.4国外新能源汽车车载锂电池制造商及其产品供需状况

自2012年以来,各大车企纷纷上市PHEV和HEV。在PHEV方面,继2012年1月丰田销售“普锐斯PHEV”之后,从2012年秋季到2013年初,本田推出了新款雅阁的PHEV车型,福特推出了C-MAX Energi和Fusion Energi,沃尔沃推出了V60 PHEV。在HEV方面,德国制造商开始逐步全面推出产品。2012年,宝马上市了ActiveHybrid5和ActiveHybrid3,戴姆勒上市了E400 Hybrid,E300 B1ueTEC Hybrid大众上市了“捷达混合动力”。

与此同时,汽车锂离子充电电池市场也已初具规模,引领市场发展的是电动汽车用锂电池。这是因为,以日产聆风为首,三菱汽车i-MiEV、丰田iQ、特斯拉Model S和宝马i3等搭载锂电池的电动汽车相继上市。

随着电动汽车的全面推出,各家汽车制造商使用的电池制造商阵容也变得丰富而清晰(图2)。在汽车锂离子充电电池领域,除了韩国LG化学、三星和日立等独立制造商外,还有与AESC、日本锂能、Primearth EV Energy(PEVE)和Blue Energy等汽车制造商联合成立的汽车电池公司,这些公司已经向多家汽车制造商供货。例如,自2012年以来,松下分别为福特的Fusion Hybrid和Fusion Energi提供了5Ah和20.5Ah的锂离子可充电电池;

此外,松下还为特斯拉汽车公司的电动汽车“Model S”和“Model X”供应镍钴铝酸锂18650单锂电池。

日本电池制造商东芝公司使用钛酸锂作为车用锂离子可充电电池的负极材料,具有安全性高、使用寿命长和优异的低温特性。缺点是电池的平均电压仅为约2。5V,比之前的锂离子可充电电池低1V以上。因此,配备200-400V高压电池组的电动汽车需要大量的串联电池,这被电池行业认为是“难以采用的”。但事实上,三菱i-MiEV和MINICAB MiEV的一些车型已经使用了该单元,本田的Fit EV也被采用,因为即使在大范围的变化中使用,电池的SOC也很少恶化,其高低温特性和高电池极限值的特性也适合电动汽车使用。

在日本独立制造商中,日立汽车能源不仅供应通用HEV“君越”和“君威”,还供应日产新一代HEV。

至于美国制造商,A123Systems(被万向集团收购后更名为B456 Systems)的锂离子可充电电池用于宝马的ActiveHybrid 5和ActiveHybrid3、美国菲斯克汽车的PHEV“Karma”和新型电动汽车“Spark EV”。A123系统的锂离子可充电电池的特点是采用磷酸亚铁锂(LFP)作为正极材料,为宝马提供圆柱形单元,为菲斯克和通用汽车提供层压单元。

随着锂电池产品的开发和应用,各家公司对电池组设计的思路逐渐不同。丰田、日产和本田等日本制造商倾向于使用风冷电池组,并试图简化结构以降低成本,而欧美制造商则倾向于使用水冷电池组,将机组的充电状态和温度控制在特定的小范围内。其中,德国制造商展示了对机组容量和外部尺寸进行标准化的想法,从而实现所有型号的通用性。然而,丰田仍然坚持认为,不同车辆的设备空间是不同的,很难通过从各个单元中选择最合适的产品设备来标准化单元。

3.中国动力电池发展需要克服的问题

目前,我国车用动力电池技术路线与美国磷酸亚铁锂路线相同,但锂电池技术整体水平仍落后于美国和日本。例如,日本电池的平均能量密度比中国高30%-40%,充电次数可以达到中国的数倍。中国锂离子电池产业的发展还需要克服以下几个问题。

(1) 知识产权。磷酸亚铁锂的阴极材料专利由德克萨斯大学Goodenough团队于1996年获得。加拿大的H-Q和Phostech已经获得了他们的独家专利和商业许可。目前,碳涂层、金属氧化物涂层和纳米化等改性和制备技术已相继开发出来,以提高磷酸铁锂粉末的导电性,并获得更多专利。因此,专利问题是国内磷酸亚铁锂生产企业不可避免的问题。

(2) 制造一致性。电动汽车中使用的锂电池都是串联或并联的。如果一致性问题得不到有效解决,生产的锂电池就无法大规模应用于电动汽车。

(3) 分组后的安全和生命。大容量高功率充放电的锂离子电池组在恶劣的使用条件下更容易导致电池的某一部分发生偏差,从而引发安全问题。磷酸铁锂电池的使用寿命可以超过2000倍,但数百个单体电池串并联后,整个电池组的使用寿命可能只有500倍。因此,必须使用电池管理系统(BMS)来合理有效地管理和控制电池组。

(4) 高能量和高功率之间的兼容性。锂离子动力电池虽然能量密度高,可以使电动汽车长时间匀速行驶,但存在功率不足的问题……

以及缓慢的启动加速。在电化学系统中,只有超级电容器才能获得非常高的充放电速率(1000 C),但其能量密度仅为锂电池的1/20。没有超级电容器,就没有理想的大容量、大功率动力电池。

(5) 原材料筛选。目前,不可能进口所有用于锂电池生产的原材料,主要来自中国。但是,国内原材料必须通过国际认证,生产的锂电池才能获得国际认可。因此,目前在原材料认证方面存在的一些问题需要解决。

在燃料电池方面,为了实现其工业化,电力成本(目前为49美元/kW)必须低于或接近化石燃料的价格(30美元/kW)。除了电池关键部件的优化和组装等基本问题外,还需要克服以下制约燃料电池产业化的技术障碍。

(1) 贵金属的成本。燃料电池工业化后,其生产将导致贵金属资源短缺。然而,目前开发的替代催化剂和多组分催化剂远远不能满足工业化的技术要求。(2) 燃料电池组的稳定性。汽车燃料电池系统的使用寿命远未达到国际水平,燃料电池堆的低温性能有待提高。(3) 必须建立和完善燃料电池产业化的基础设施。在解决了成本和性能稳定性问题后,有必要建立一个能够维持运行的液氢技术设施网络。目前,中国只有大约60个氢燃料供应站。在氢能领域,中国缺乏布局规划,资金投入不足,也没有明确的路线图和时间表。(4) 进一步加大政府支持力度。国家应继续加大对燃料电池研究机构的支持和重视力度,鼓励和引导有实力的企业进入燃料电池行业,利用资本和政府投资的带动作用,吸引民间和国际资本跟进,全面进入燃料电池产业。但是,国内原材料必须通过国际认证,生产的锂电池才能获得国际认可。因此,目前在原材料认证方面存在的一些问题需要解决。

在燃料电池方面,为了实现其工业化,电力成本(目前为49美元/kW)必须低于或接近化石燃料的价格(30美元/kW)。除了电池关键部件的优化和组装等基本问题外,还需要克服以下制约燃料电池产业化的技术障碍。

(1) 贵金属的成本。燃料电池工业化后,其生产将导致贵金属资源短缺。然而,目前开发的替代催化剂和多组分催化剂远远不能满足工业化的技术要求。(2) 燃料电池组的稳定性。汽车燃料电池系统的使用寿命远未达到国际水平,燃料电池堆的低温性能有待提高。(3) 必须建立和完善燃料电池产业化的基础设施。在解决了成本和性能稳定性问题后,有必要建立一个能够维持运行的液氢技术设施网络。目前,中国只有大约60个氢燃料供应站。在氢能领域,中国缺乏布局规划,资金投入不足,也没有明确的路线图和时间表。(4) 进一步加大政府支持力度。国家应继续加大对燃料电池研究机构的支持和重视力度,鼓励和引导有实力的企业进入燃料电池行业,利用资本和政府投资的带动作用,吸引民间和国际资本跟进,全面进入燃料电池产业。

标签:丰田宝马特斯拉Model S日产

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